奕斯偉計算是一家以RISC-V+AI為核心底層技術的新一代計算架構芯片與方案提供商,以數據的輸入輸出和處理連接為核心業務方向,聚焦智能終端、智能汽車與智能計算三大場景,致力于為客戶提供創新的芯片與方案。
2024年11月14日,在第四屆汽車芯片產業大會上,北京奕斯偉計算技術股份有限公司車載事業部副總經理劉宇介紹,依托于自研高性能RISC-VCPUIP和端到端圖像處理引擎,奕斯偉計算的電子后視鏡芯片方案具有緊耦合和超低延時的特點,可以助力后視鏡場景突破傳統物理限制,在黑夜、雨雪、眩光等極端環境下依然保障后視鏡顯示內容的準確性、實時性、舒適性,進一步加速整車智能化和域集中化的發展。
劉宇表示,在滿足國內法規要求的前提下,奕斯偉計算的CMS芯片方案可以憑借更高的性價比和性能功耗比取代傳統物理后視鏡。而在智能化方面,通過將后視系統與攝像頭、超聲波雷達、毫米波雷達等ADAS傳感器進行連接,在顯示屏上直接呈現周圍環境和預警信息;同時,借助DMS等艙內視覺交互系統對駕駛員視線的追蹤和信息處理,當駕駛員視線變化時,電子后視鏡屏幕顯示內容、視角、亮度也會隨之變化,從而大大提升用戶駕駛體驗。他提出,相信在芯片公司、整車廠、攝像頭模組廠、面板廠、內外飾零部件、艙駕域控等行業上下游的通力合作下,未來這一場景生態一定將更加繁榮和完整,行業滲透率勢必迎來飛速發展。
北京奕斯偉計算技術股份有限公司車載事業部副總經理
以下為演講內容整理:
關于奕斯偉計算
奕斯偉計算的業務定位是一家以RISC-V+AI為核心底層技術的新一代計算架構芯片與方案提供商,我們的業務范圍比較廣,聚焦智能終端、智能汽車與智能計算三大場景,我們可以提供車載系統、多媒體系統、顯示交互、電源管理、智能計算、智慧連接等芯片產品及方案。我們面向的行業十分廣泛,包括交通、工業、能源、教育、醫療等。
其中,我們的車載業務布局總體有兩部分,一部分與顯示相關,有感知、連接;一部分與控制和執行有關,主要是MCU以及MCU+的應用場景,包括電機驅動、馬達、座艙控制等相關內容。
圖源:演講嘉賓素材
奕斯偉計算CMS緊耦合低延遲方案
我們電子后視鏡方案的特點是緊耦合和低延遲。這個系統是為數不多的,在車內把物理設備變成電子設備的應用場景。從2020年國家標準的15084白皮書征詢意見稿發布,到2023年開始執行,經歷了3年的時間。以過去的歷史為借鑒,一般白皮書是3年,布局和深化應用場景大概也是3年。我們預計在2026年左右,這些應用場景和方案將會成熟,滲透率也會有所提高。在這個時間點,我們去布局這些場景是比較合適的。
圖源:演講嘉賓素材
它能夠解決的問題是什么?一是對于用戶體驗的提升,在圖像效果和解決一些物理限制上,我們得到了提升。此外,把物理形態變成數字化的電子后視鏡后,可以讓智能化進一步得以實現,其對能耗以及周邊體驗的提升也非常明顯。
在我們的產品應用過程中,下雨天駕駛車輛,右側玻璃都被雨點擋住,但后視鏡的呈現還是非常清晰。目前市面上已有的解決方案都是基于現有芯片出發,形成解決方案,滿足這個場景的要求,總體上有三種不同的組合,一是通過多顆不同小芯片完成場景;二是FPGA;三是具備所有功能的一個SoC。
在此過程中,很多車企和Tier1與我們交流,我們也歸納了它的優點和缺點。當行業致力于解決這一問題時,面臨的主要挑戰在于如何有效部署并提升新技術的滲透率。盡管這些新技術能為終端用戶創造顯著價值,但用戶是否愿意為此支付金額仍是一個關鍵因素。
目前所有的解決方案都還可以更加優化。在法規出臺前已存在的芯片,在同時滿足法規要求和提升用戶體驗方面尚存在一定的提升空間。針對這一現狀,我們提出了專用場景芯片的設計思路,該思路旨在將用戶在此類場景中最為關鍵的功能需求與體驗要求融入芯片設計之中,同時整合產品之外的相關要素,實現整個系統架構的簡化與易部署性,以便更多車企和Tier 1能夠應用。
我們認為它需要達到以下條件。一是非常低的延遲,最理想的狀態是物理后視鏡與電子后視鏡沒有延遲差別,我們認為要把端到端的延遲做到一幀以內。二是快速啟動,物理后視鏡是沒有啟動時間的,電子后視鏡也應做到隨時啟動,我們認為應該將時間控制在為0.5秒以內。三是功耗比較低,在新能源車上加上電子后視鏡,不能讓能耗變得更高,因為原本的目的是降低風阻,延長電池使用時間。我們要做的是降低功耗。既然已經實現了數字化,我們就必須將其與智能化相結合,以便進一步推進智能化的部署。四是在功能安全方面滿足充分的設計和系統部署能力,確保電子后視鏡系統可靠且安全地被使用。
我們的芯片部署在屏側,這個屏是在門或A柱的位置,離攝像頭非常近。如果在兩側都部署很多芯片,性價比不高,延遲和處理環節也會變多。我們采用了緊耦合設計的專用場景芯片,在此場景下,屏幕一側的設備需具備輕量化、簡潔性、快速響應、高性價比以及低功耗的特點。
完成這樣的部署后,下一步的考量是后續的智能化連接。當我們完成了數字化與變革化的部署,智能化系統需要與ADAS或艙駕一體控制器實現連接。這樣一來,ADAS的計算結果及其他相關信號便能反饋至顯示界面,形成一個閉環的解決方案。目前,我們已與部分主機廠開始這方面的適配工作。
前面是攝像頭,會經過SerDes的芯片來到主控,主控直接和屏對接,屏和主控之間消除了SerDes額外的成本,外設也非常簡單。當智能化需要部署或其他功能要實現的話,我們有額外的輸出能夠給到IVI或ADAS。之所以要和域控制器做連接,是因為我們要做后備顯示器,如果屏壞了,還有地方能顯示。
圖源:演講嘉賓素材
智能化方面,如果需要對后方來車或橫向穿梭的行人進行計算,該芯片本身并不具備此能力。然而,我們可以利用具備強大算力的域控制器來完成這一任務。向大算力芯片提供數據時,計算、反饋及呈現均需時間,這就要求芯片具備低延遲的特性。
面對這一新興的應用場景,所有參與者,包括Tier1供應商、汽車制造商乃至認證機構都是新手。作為芯片供應商,我們要提供一個綜合性的解決方案,助力用戶更高效地實施部署。這不僅要考量芯片成本,還要考慮部署過程中的成本、檢測費用,以及確保該芯片能與其他環境組件、生態組件順利適配所需投入的資源。
針對該場景,我們進行了基于PV與CV的分類劃分。CV類別涵蓋了乘用車及其架構相似的小型商用車,例如MPV等應用場景。另一類別則為純粹的商用車,諸如大型卡車或巴士等使用場景,這兩種應用場景在電子后視鏡方面的需求存在差異。其對芯片及其架構的要求存在區別,部署方式也各不相同,同時還涉及對空間利用的影響以及整個ECU的利用與設計方面的考量。
奕斯偉計算CMS應用部署實例
我們的后視鏡除了數字電子化替代外,還會與其他場景相結合。第一,我們會與超聲波雷達或是其他感知系統做連接,以呈現周圍的環境狀況。第二,我們的預警也是基于超聲波雷達探頭完成,在轉向輔助時對障礙物進行檢測。在下雨天,我們在電子后視鏡上看到的畫面與物理后視鏡是完全不同的。其次,在純黑的夜間看后視鏡視覺也有所不同。第三,其在視野切換的過程中非常流暢,無論是在高速、變道還是倒車過程中,流暢的視野切換可以幫助駕駛員更好觀測周邊信息。第四,我們基于雷達或環視系統進行了互聯,有實時的碰撞預警。另外,基于DMS或其他系統,我們對視線進行追蹤,我們可以做到在顯示過程中,當駕駛員視線發生變化時,屏幕顯示也會發生變化,從而提升用戶體驗。
我們相信,在新的應用場景中,我們能夠攜手各方共同將場景構建得更加豐富與完備。近期,在與引領法規制定與場景導向的各方力量進行溝通的過程中,我們進行了數據測算。如果這個場景能夠像過去用雷達去做倒車,變成現在用攝像頭,甚至環視去做倒車的發展趨勢,在未來3至5年內,該場景的滲透率有望從當前的起步階段提升至20%甚至更高水平。此發展趨勢對產業的拉動作用極為顯著,不僅體現在設備本身,還涵蓋了與之相關的顯示屏、攝像頭、服務、算力及算法等方面的進一步提升。我們誠摯邀請業界同仁與合作伙伴共同探討這一前景廣闊的應用場景。
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